【導讀】全球電力企業在疫情大流行期間遭受重大打擊，目前各公司正積極重回正軌，努力把日益老化的配電網絡進行現代化更新。歐洲、中國和美國政府落實了雄心勃勃的擴張計劃，計劃建立更多的計算機化網絡以實現無碳發電。物聯網將會是確保這些巨額投資獲得最大回報的重要基礎。
全球電力企業在疫情大流行期間遭受重大打擊，目前各公司正積極重回正軌，努力把日益老化的配電網絡進行現代化更新。歐洲、中國和美國政府落實了雄心勃勃的擴張計劃，計劃建立更多的計算機化網絡以實現無碳發電。物聯網將會是確保這些巨額投資獲得最大回報的重要基礎。
投入巨資實現數字化
國際能源署(IEA)將智能電網定義為“使用數字技術和其他先進技術來監控和管理全部發電來源的電力傳輸，從而滿足最終用戶不斷變化的電力需求的電力網絡。智能電網……盡可能提高電力系統所有部分的運作效率，最大限度地減低成本和環境影響，同時最大限度地提高電力系統的可靠性、高適應性和穩定性”。
這些優勢和好處鼓勵政府機構和業界制訂大筆的基礎設施預算；根據國際能源署(IEA)數據，2021年智能電網方面的投資達到3000億美元，到2030年將增加到三倍。
物聯網不只是智能電表
智能電表可能是宣傳智能電網的典型代表。隨著電力使用的信息不斷傳輸到云端，電力公司可以準確預測未來的需求并為消費者提供差時的電價費率，以鼓勵他們在用電高峰期減少電力消費。
然而，智能電網并不僅僅是智能電表。先進的電網由數百萬個重要組件相互連接，每個組件都會對電網性能造成影響。無線傳感器不僅提供供電數據，在發生雷擊或分支短路等問題時，還可以及早通知公司。對于努力維護復雜而精細的電力系統的工程師來說，這些信息至關重要。
可再生能源帶來挑戰
工程師更傾向于穩定可靠的電力來源，因為這樣的電力供給簡化了電網平衡操作。煤炭發電站盡管存在諸多缺點，但在持續供給方面卻是非常可靠的。
可再生能源的情形則大不相同，人們很難準確地預測天氣是否晴朗，以及風力的大小。這就帶來了不可預測性和可變性。無論雨天還是晴天，滿足消費者對接入電源的需求變得愈加困難。
物聯網傳感器持續提供來自全國各地的日照和降水數據，使得電力工程師可以切換至運行良好的風能和太陽能場所，并且關閉發電量少的場所，從而平順地消減這些可變性。在可再生能源無法達到所需容量要求，以及監管方面不想增加煤炭或燃油發電的情況下，連續饋送數據可以幫助工程師預測何時最適合使用可快速啟動（且碳排放量相對較低）的燃氣發電站。
使用物聯網達到平衡運作
盡管物聯網傳感器提供了深度數據，但仍然存在無法達到供需平衡的情況。例如，澳大利亞可能出現高溫并且無風的天氣，每個人都會打開空調，但可以提供的可再生能源卻很少。而后，人們開啟煤炭發電站以填補用電量差額，碳排放量將會飆升。人們以地球的長期利益為代價來解決短期的問題。
合適的解決方案是存儲晴天和大風天生成的多余可再生能源，以便在出現用電高峰時將其釋放到電網中。被考慮過的想法包括使用多余的可再生能源生產氫氣，建造大型電池組，將水量抽取到山上以備后用，甚至旋轉巨型飛輪。
在電動汽車中儲存能量
另一個獲得業界關注的想法，是利用世界上快速增多的電動汽車(EV)作為可再生電力的儲能庫。可以使用物聯網跟蹤車輛何時進入車庫以及其電池用于儲能的備用容量，從而協助完成運作過程。而后，物聯網還可以跟蹤電網情況，出現電力緊張時，可以決定使用哪些電動汽車的電池供電。
為了應對世界日益增長的能源需求，同時減少碳排放，智能電網是至關重要的；而物聯網是確保電網實現承諾目標的重要基礎。
（來源：Nordic Semiconductor公司，作者：Lorenzo Amicucci）
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